為什么蝙蝠身上那么“毒”

文/周亦川

據(jù)報(bào)道，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，蝙蝠對(duì)病毒的強(qiáng)烈免疫反應(yīng)可能驅(qū)使病毒更快復(fù)制。因此，當(dāng)它們轉(zhuǎn)移到普通的哺乳動(dòng)物（如人類(lèi)）身上，就可能造成致命的破壞。

加州大學(xué)伯克利分校的博士后研究員Cara Brook 介紹，一些蝙蝠擁有自我免疫系統(tǒng)，始終在對(duì)病毒進(jìn)行防御。一旦蝙蝠感染了新的病毒，免疫系統(tǒng)會(huì)快速反應(yīng)將病毒隔離在細(xì)胞外。一方面這可以保護(hù)蝙蝠免受高病毒量的感染，另一方面也促成了這些病毒在防御前在宿主體內(nèi)更快繁殖。

Brook 指出，作為唯一會(huì)飛的哺乳動(dòng)物，蝙蝠在飛行中的新陳代謝率提高到了兩倍多，相當(dāng)于同樣大小的嚙齒動(dòng)物在奔跑時(shí)的水平。一般來(lái)說(shuō)，劇烈的身體活動(dòng)和高代謝率可導(dǎo)致自由基積累，產(chǎn)生組織損傷。但是為了能夠飛行，蝙蝠似乎已經(jīng)進(jìn)化出有效清除這些破壞性分子的生理機(jī)制。

該機(jī)制有一個(gè)副作用，可有效地清除任何原因的炎癥產(chǎn)生的有害分子，這可能解釋了蝙蝠獨(dú)特的長(zhǎng)壽特征。一般來(lái)說(shuō)，心率和新陳代謝更快的小動(dòng)物通常比心跳和新陳代謝更慢的大動(dòng)物壽命更短，大概是因?yàn)楦咝玛惔x會(huì)導(dǎo)致更具破壞性的自由基。但是蝙蝠的獨(dú)特之處在于，它的壽命比其他同樣大小的哺乳動(dòng)物長(zhǎng)得多：一些蝙蝠可以活40 年，而同樣大小的嚙齒動(dòng)物可以活兩年。

這種對(duì)炎癥的快速抑制反應(yīng)可能還有另一個(gè)好處，即抑制與抗病毒免疫反應(yīng)相關(guān)的炎癥。許多蝙蝠免疫系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵技巧是一觸即發(fā)地釋放一種叫做干擾素-α 的信號(hào)分子，這種分子告訴其他細(xì)胞在病毒入侵前“駐守戰(zhàn)斗崗位”。

為了探究蝙蝠的免疫特性，Brook 對(duì)兩只蝙蝠和一只猴子的培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。其中一種埃及果蝠，是馬爾堡病毒的天然宿主，它在被病毒攻擊前會(huì)轉(zhuǎn)錄干擾素α 基因以使體內(nèi)充滿干擾素，這種能力比澳大利亞黑狐蝠的能力稍慢。后者是亨德拉病毒的宿主，它用干擾素-α 核糖核酸來(lái)對(duì)抗病毒感染。相對(duì)的，非洲綠猴(Vero)細(xì)胞系根本不產(chǎn)生干擾素。

當(dāng)受到模擬埃博拉和馬爾堡病毒的攻擊時(shí)，這些細(xì)胞系的不同反應(yīng)是驚人的。由于干擾素的早期預(yù)警，當(dāng)綠猴細(xì)胞系被病毒迅速淹沒(méi)并殺死時(shí)，埃及果蝠細(xì)胞的一個(gè)子集成功地將自己與病毒感染隔離開(kāi)來(lái)。在澳大利亞的黑狐蝠細(xì)胞中，免疫反應(yīng)甚至更成功，病毒感染的速度大大慢于果蝠細(xì)胞系。此外，這些蝙蝠干擾素反應(yīng)似乎允許感染持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。

Brook 打了個(gè)比方，如果說(shuō)病毒是森林中的火，而蝙蝠的細(xì)胞外層就像包裹了隔熱毯，火可以通過(guò)但燒不到里面。火情結(jié)束后，肯定還有殘留的被感染的細(xì)胞，為病毒提供新的目標(biāo)，與病毒實(shí)現(xiàn)共存。

因此，蝙蝠成為了一個(gè)獨(dú)特的快速繁殖和高度傳播的病毒庫(kù)，它自身可以耐受病毒，但如果這些病毒侵襲到其它缺乏快速免疫系統(tǒng)的動(dòng)物體內(nèi)，就會(huì)很快淹沒(méi)宿主導(dǎo)致死亡。

值得關(guān)注的是，蝙蝠在產(chǎn)生強(qiáng)大抗病毒反應(yīng)的同時(shí)，也能通過(guò)抗炎反應(yīng)進(jìn)行平衡；比方說(shuō)人類(lèi)若產(chǎn)生相同的免疫反應(yīng)，就會(huì)導(dǎo)致廣泛的炎癥，但蝙蝠消除自由基的機(jī)制就可避免這種免疫病理反應(yīng)。

Brook 指出，破壞蝙蝠的棲息地給它們帶來(lái)了壓力，使它們?cè)谕僖?、尿液和糞便中釋放更多的病毒從而感染其他動(dòng)物，增加人畜共患病的威脅。當(dāng)前，有許多蝙蝠身上的病毒已經(jīng)通過(guò)動(dòng)物媒介傳播給人類(lèi)：SARS 通過(guò)亞洲果子貍，MERS 通過(guò)駱駝，埃博拉通過(guò)大猩猩和黑猩猩，Nipah 通過(guò)豬，亨德拉通過(guò)馬，而馬爾堡通過(guò)非洲綠猴，等等。當(dāng)這些病毒最后侵入人體時(shí)，仍具有極強(qiáng)的毒性和致命性。

目前，Brook 和團(tuán)隊(duì)正在涉及一個(gè)更準(zhǔn)確的蝙蝠疾病進(jìn)化模型，以便對(duì)病毒侵入其他動(dòng)物和人類(lèi)有更好的理解，有助于盡早預(yù)測(cè)傳染疾病的出現(xiàn)及傳播。